Mất đa dạng sinh học đe dọa an ninh quốc gia. Chúng ta cần đầu tư vào công nghệ để bảo quản các loại thực phẩm quan trọng của chúng ta.
Khi các tác động của biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng - từ khan hiếm nước đến hỏa hoạn hoành hành và bùng phát dịch bệnh - thì khả năng đáp ứng nhu cầu lương thực sẽ ngày càng phụ thuộc vào các loại cây trồng thích nghi với điều kiện mới. Để đạt được điều này, các nhà lai tạo sẽ cần có đầy đủ các công cụ theo ý của họ. Vì vậy, trong khi bảo tồn hệ thực vật và động vật trong môi trường sống tự nhiên vẫn là ưu tiên trước mắt, an ninh lương thực toàn cầu trong dài hạn phải được bảo vệ trong tương lai thông qua việc tiếp tục đầu tư vào việc bảo tồn vật liệu di truyền thực vật.
Một mô hình cho việc bảo vệ trong tương lai này tồn tại tại tổ chức của tôi, Trung tâm Khoai tây Quốc tế (Centro Internacional de la Papa, hoặc CIP) ở Lima, Peru. Tại đây, chúng tôi lưu trữ bộ sưu tập nguyên liệu khoai lang và khoai lang lớn nhất thế giới, bảo tồn hơn 15,000 mẫu cây trồng lấy củ và củ. Vật liệu di truyền này có thể được sử dụng để giảm thiểu sự gián đoạn nguồn cung cấp thực phẩm nếu một giống bị mất đi do các nguyên nhân tự nhiên như bệnh tật hoặc các quá trình do con người gây ra như biến đổi khí hậu.
Mối đe dọa khác xa so với lý thuyết. Đã có hơn một chục loại khoai tây bản địa và khoai tây hoang dã được có nguy cơ biến mất do thay đổi nhiệt độ hoặc mất môi trường sống, trong khi dịch bệnh đang xuất hiện ở những nơi mới để gây nguy hiểm cho các loại cây trồng phổ biến khác, bao gồm các giống lúa mì và chuối, và họ hàng hoang dã của chúng. Tổng cộng hai phần năm Theo nghiên cứu mới đây, các loài thực vật trên thế giới đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng.
Gen đàn hồi
Khoai tây và khoai lang là anh em họ của các loại cây lương thực quan trọng thứ ba và thứ sáu trên thế giới. Những loài hoang dã này, mặc dù không ăn được, nhưng rất giàu các đặc điểm di truyền cứng cáp có thể được sử dụng để tạo ra các giống cây trồng giàu dinh dưỡng hơn, kháng bệnh, làm nền tảng cho chế độ ăn và thu nhập trên khắp thế giới. Ví dụ, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các loài khoai tây hoang dã chứa các gen cung cấp kháng bệnh mốc sương, căn bệnh gây hại khoai tây nhiều nhất, gây ra ước tính 6.7 tỷ đô la lỗ lãi suất trên toàn thế giới hàng năm. Việc chỉ mất một loài khoai tây dại có thể cản trở tiến trình giảm tổn thất đối với bệnh mốc sương và cản trở sự phục hồi sau các đợt bùng phát quy mô lớn trong tương lai.
Để cung cấp khả năng phòng thủ chống lại ngày tận thế lương thực trong tương lai, các bộ sưu tập vật liệu di truyền - không chỉ của khoai tây, mà tất cả các loài cây trồng và họ hàng hoang dã của chúng - phải được liên tục bảo tồn, thử nghiệm và cải tạo, đòi hỏi phải có kinh phí, nghiên cứu và đổi mới liên tục. Với việc vật liệu di truyền thực vật là lợi ích chung được chia sẻ và thiết yếu cho tất cả mọi người, vì lợi ích của các chính phủ, các tổ chức phát triển và khu vực tư nhân là ưu tiên tài trợ và chính sách cho bảo tồn cây trồng. Cũng giống như việc sao lưu kỹ thuật số đã chuyển thế giới từ việc lưu trữ thông tin trên đĩa mềm sang đám mây, những tiến bộ gần đây trong kỹ thuật bảo tồn di truyền, chẳng hạn như giải trình tự DNA cho danh mục kỹ thuật số và bảo quản lạnh, mang đến những cơ hội mới để bảo tồn những cây trồng chủ lực này cho các thế hệ tương lai đang đối mặt với những viễn cảnh mới.
Giá trị đông lạnh
Ngân hàng gen CIP - một trong những 11 ngân hàng gen CGIAR bảo vệ sự đa dạng cây trồng của hành tinh - bắt đầu bảo tồn cây trồng bằng phương pháp đông lạnh vào năm 1996 và hiện đã áp dụng các phương pháp bảo quản lạnh tiên tiến nhất cho khoai tây. Bảo quản lạnh cho phép lưu trữ lâu dài nguyên liệu thực vật trong nitơ lỏng ở nhiệt độ -320F (-196C). Trong số những lợi thế, đối với nguyên liệu cây trồng, bảo quản lạnh so với bảo tồn trong ống nghiệm là tiết kiệm thời gian và tài nguyên - cả trong việc bảo trì hàng ngày các cơ sở lưu trữ và nhu cầu tái tạo các vật liệu tiếp cận trong ống nghiệm, hoặc nguyên liệu thực vật, cứ 1 đến 2 nhiều năm.
Các nhà khoa học hiện đang trong quá trình bảo quản lạnh tất cả các vật liệu di truyền của khoai tây đồng thời phát triển các cách bảo quản đông lạnh khoai lang tinh vi hơn để giúp đảm bảo sự sẵn có của các loại cây trồng an toàn, bổ dưỡng trong tương lai.
Việc duy trì nguồn dự trữ đa dạng của nhiều loại vật liệu di truyền nhất có thể mang lại cơ hội lớn nhất để bảo vệ công chúng khỏi tình trạng thiếu lương thực tiềm ẩn. Thật vậy, các nhà lai tạo phải sàng lọc hàng nghìn củ khoai tây trong nhiều năm để xác định chỉ một hoặc hai củ đáp ứng được nhu cầu của nông dân về năng suất và khả năng chống chịu với khí hậu. Nếu không có nguồn dự trữ nguyên liệu tiềm năng để sàng lọc, những tiến bộ quan trọng trong các giống cây trồng mới sẽ bị cản trở.
Trong khi đó, hiệu quả chi phí của bảo quản lạnh có nghĩa là nhiều quỹ hơn đã được đầu tư vào các lĩnh vực nghiên cứu khác. Việc bảo tồn trong ống nghiệm là vô cùng tốn nhiều công sức, đòi hỏi sự bảo trì liên tục của các nhân viên chuyên môn. Nhưng các mẫu bảo quản lạnh có thể ở trong tình trạng đóng băng sâu trong nhiều thập kỷ mà không cần giám sát nhiều, giải phóng nhiều tài nguyên hơn để dành cho việc bảo tồn đa dạng sinh học cây trồng trong môi trường sống tự nhiên, phát triển một thế hệ mầm không nhiễm vi rút, hồi hương và tái khám phá các loài bản địa Đẳng cấp.
Bây giờ là lúc
Bất chấp những giá trị của chúng, các danh mục kỹ thuật số và việc bảo quản lạnh các loại cây trồng và cây lương thực hoang dã vẫn bị các chính phủ và các cơ quan quản lý quốc tế đánh giá thấp, cấp vốn và sử dụng thấp. An ninh lương thực là An ninh quốc gia, có nghĩa là các ngân hàng gen có thể chứa các loại vắc-xin cần thiết cho sự tồn tại của nhân loại trước thảm họa lương thực. Nói một cách đơn giản, mất đa dạng sinh học làm suy yếu khả năng phòng thủ của chúng ta.
Điều này làm cho việc bảo tồn vật liệu di truyền đa dạng và phong phú làm nền tảng cho chế độ ăn uống và sức khỏe con người trở thành một trong những đảm bảo quan trọng nhất của chúng ta trước những cú sốc toàn cầu tàn khốc. Các nỗ lực bảo tồn như của chúng ta nên được coi là một vấn đề an ninh quốc gia và quốc tế và đầu tư vào tương ứng bởi các khu vực công và tư nhân. Trừ khi có nguồn tài chính được bảo đảm, chúng tôi tại CIP có thể không còn bảo tồn được tính đa dạng di truyền của khoai tây cho các thế hệ tương lai. Giá trị của những công nghệ này hiện đang rõ ràng hơn bao giờ hết. Một đợt bùng phát dịch bệnh khoai tây trên quy mô Covid-19 có thể gây tử vong cho nhân loại giống như chính đại dịch đã từng xảy ra. Đầu tư vào việc bảo tồn các loại lương thực chính là đầu tư quan trọng vào khả năng phục hồi của tập thể chúng ta.